数字化测绘技术在地形测量中的应用

数字化测绘技术在地形测量中的应用

李延龙

李延龙

（青海省第一测绘院青海西宁810001）

摘要：本文首先分析了数字化测绘技术的主要特点，重点对数字化地形测量的实施过程及成果验收进行了讨论，并提出了测绘技术的未来发展，进而为地形测量提供理论基础。

关键词：地形测量，数字化测量；成果验收；未来发展

前言

在现代测量测绘技术快速发展的今天，地形测量测绘新技术不断的涌现。科学应用测量技术能够有效的提高测量精准度、提高测量工作效率、降低测量劳动强度，进而满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。

1、数字化测绘技术的主要特点

1.1自动化程度比较高。

在地形图的绘制过程中，可以使用计算机软件来进行自动识别、自动计算和自动选择图示符号等，这比传统的平板测图快捷的多，而且所得到的数字地形图也要比手绘的地形图更加的规范、美观、准确。

1.2对图形的编辑有利。

在进行数字化测图时，可以分层存放成果数据，这样图面负载量不受限制，可以进一步运用和加工成果，避免一些传统的测图中存在的弊端。

1.3精度高。数字化测绘技术的一个很显著的优点是测图精度高。

在地图测绘中采用数字化测绘技术，使其精度有了质的改变。在输入到成图的整个过程中，其他方面的误差可以避免，测绘成果的精度得到保证。

1.4图形属性信息丰富。使用数字化测绘技术绘制的地形图能够确保坐标位置准确性，并展现丰富的属性信息。

1.5成为地理信息系统等的数据源。在完善地理信息系统时，数字测图不但能提供地理信息系统很多方面的源数据，而且对后期建图过程中运用地理信息系统的数据库信息有利。

2、数字化地形测量的实施过程

2.1控制测量。

①测区GPS控制网的建立。采用GPS卫星定位系统，测量布设首级GPS控制点，点位埋设永久性标石。采用边连式连接，4台GPS接收机同时架设在测站上，精确对中整平后，量取仪器高两次，量至毫米，较差小于规定后，采用中数。每观测一个阶段，两台接收机作为固定站，另两台作为移动站，循环往复，直至观测完所有点，每个点应观测45～70min。卫星截止高度角设置为不小于15°，最少卫星观测数为不小于4，PDOP不大于6，数据采集间隔为15″.对中误差不大于2mm，天线高差值不大于3mm。使用随机平差软件TGO1.6按照独立基线解算，所有基线解都为固定解，基线情况良好。最后平差出观测GPS点的坐标成果。

②测区导线控制网的建立。在四等GPS点的基础上布设二级导线，点位布设可永久保存地段，埋设标石或铺装路面钉。二级导线布设与GPS点之间。组成节点网，二级导线点分别以Ⅱ01，Ⅱ02?编号。采用方向观测法，二级导线观测水平角一测回，二级导线进行边长单程观测两测回，每测回边长度数四次，所用测距仪均为Ⅰ级，MD≤5mm。二级导线在现场用铅笔在规定格式的表格上的进行记录，做到字迹清楚，整齐，美观，外业记录纸统一编号。观测工作结束后及时整理，检测外业记录，确保记录计算正确，观测成果满足限差要求。二级导线应先进行方位角闭合差，导线相对闭合差，测角中误差验算。当各项限差满足规范规定后，按结点网输入计算机，使用清华山维测量控制网平差系统，进行严密平差。平差后进行精度评定，提供导线网精度指标以及最弱点精度数据。

③高程控制网的布设。高程控制网以已知水准点为起家，将平面控制点布设成四等水准网，进行观测。水准测量使用北光S3自动安平水准仪进行观测，经质检站检测i角误差小于20″满足四等水准测量要求。观测采用中丝读数法，直读距离，观测顺序为后-前-前-后，观测时无固定点时，应使用尺垫，水准仪安置在适当的位置上，精确整平圆水准器，同一测站观测时，不得两次调焦，每测段测站数宜为偶数站。当各项限差满足规定后，按结点网输入计算机，使用测量控制网平差系统，进行严密平差；平差后进行精度评定，最后打印出高程控制点成果。

2.2碎部点数数据采集

数字化测图中，碎部测量的主要方法为极坐标法，在实测碎部点坐标后，可利用软件中的各种交会方法，十字尺测量等方法来取得其余各点的坐标，然后利用测绘软件中的编辑功能，得到最后的图形，该单位的地形测绘小组，基本上由两个人组成，一个人观测，并在全站仪上作业并编码，一人跑尺并内业绘图，经过多年的实践，表明是可行的。

3、数字化地形测量成果的验收

3.1作业人员和作业小组应对完成成果、成图资料进行严格的自检和互检，要对资料进行100%的检查，并且抽取图件以及原始资料进行野外检查。发现问题立即处理，超出限差的返工重测。

3.2外业原始记录，内业平差计算成果，原始图件资料，数字化

电子图件等测绘资料经作业组自检，互检符合规范要求后提交测绘队，由主管技术负责人组织进行队级检查。队级检查发现问题后要求作业组及时处理纠正，并且做好修测记录。队级检查通过后，编写地形测量技术总结报告，报请上级主管部门检查验收。

3.3最终检查验收，聘请省级，市级专家领导进行终审验收。作业队将各种原始记录计算表册，各种图件资料汇总，分类装订归档，数字化图形文件提供打印图纸，配合验收组检查验收。认真听取验收组意见，准确回答验收组提问，记录需修正的问题。通过检查验收后，在约定时间内完善成图成果，并交付使用。

4、数字化测绘技术的未来发展

4.1“3S”技术的发展。“3S”是全球卫星定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）的合称。GPS系统可向全球任何用户全天候地提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。遥感（RS）是一种远距离，大面积几何形态、位置以及相关物理特性的传感手段。广义的遥感包含航空摄影测量。现代航天遥感技术（RS）可提供1M分辨率的影像资料，航空遥感技术即全数字摄影测量（DPS）可提供分米甚至厘米级的影像资料。地理信息系统是地球空间信息的集成表达、统计分析、管理的信息系统。前两者是当代最先进的能实时快速获取数据和信息的采集工具，后者是数据和地球空间信息处理、分析乃至决策的平台。利用当代多种先进的数据通信技术，实现数据从采集工具到分析管理平台之间的自动交换，就可形成一个从信息获取到信息处理、分析决策，到最后实现反馈控制的自动控制综和平台。

4.2内外业一体化数字测绘技术的发展。数字测绘就是利用全站仪在野外采集数据，经过计算机处理得到工程设计、施工及管理用图。该技术在城市测量和中小范围工程测量中有广泛的应用。以前数字测绘一般分为“数字测记式”和“电子平板式”两种测绘模式，现已发展为用掌上计算机（PDA）现场采集数据与成图。数字测绘可实现工程勘测设计一体化和实现数据采集、更新、管理一体化、自动化。

4.3传感器组合全站仪、GPS接收机、数子相机、激光扫描仪等集成技术的应用，从而实现大比例尺测图的自动化和三维测图方向发展，构成三维模型和立体景观，为设计、规划、虚拟现实和电子商务等领域服务。

5、结束语

总之，随着计算机技术、网络技术的快速发展以及测量仪器的智能化和系统化，地形测绘技术发生了重大变革，地形测绘技术也逐渐朝着3G技术及集成自动化、实时化和数字化以的方向发展，从而使测绘技术能够全面地应用于地形测量的工作中，并有效地提高地形测量工作的准确性和效率。

参考文献：

[1]李年奇，地形测量和测绘技术自动化技术，科技传播，2012年1月

[2]李俊，GPS测量技术及其在工程测量中的应用，齐齐哈尔工程学院学报，

2012年9月第6卷第3期